WO2012042759A1 - 体温計 - Google Patents

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WO2012042759A1
WO2012042759A1 PCT/JP2011/005043 JP2011005043W WO2012042759A1 WO 2012042759 A1 WO2012042759 A1 WO 2012042759A1 JP 2011005043 W JP2011005043 W JP 2011005043W WO 2012042759 A1 WO2012042759 A1 WO 2012042759A1
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WO
WIPO (PCT)
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thermal
thermal resistor
thermometer
temperature
body surface
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/005043
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
内山　城司
河野　弘昌
Original Assignee
テルモ株式会社
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Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2010218491A external-priority patent/JP2012073127A/ja
Priority claimed from JP2010218492A external-priority patent/JP2012073128A/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/16—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
    • G01K1/165—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element for application in zero heat flux sensors

Definitions

  • the present invention relates to a thermometer.
  • thermometer that is attached to the body surface of a subject and measures the body temperature in the deep part of the subject (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • a non-heating type thermometer is disposed so as to face a first temperature sensor that is in contact with the body surface when the sample is attached to the body surface of the subject, and to the first temperature sensor via a heat insulating material. At least two temperature sensor pairs each including a second temperature sensor are provided. And it comprises so that the thickness of each heat insulating material in which each pair of temperature sensors was distribute
  • thermometer has a large measurement error, and it is difficult to measure a deep body temperature with high accuracy. For this reason, in practical use, it is considered essential to individually examine factors that affect measurement accuracy and to take measures to eliminate those factors.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve measurement accuracy in a non-heated thermometer that is attached to the body surface of a subject and measures the body temperature in the deep part of the subject. .
  • thermometer that measures deep body temperature by contacting the body surface of a subject, First and second thermal resistances in which a first temperature sensor is disposed on the side in contact with the body surface, and a second temperature sensor is disposed on a side opposite to the surface on the side in contact with the body surface.
  • Body A uniformizing member configured to cover only the surface of the first and second thermal resistors that faces the surface that contacts the body surface; and
  • the first thermal resistor has a thickness of 0.5 to 10 mm
  • the second thermal resistor has a thickness of 1 to 20 mm.
  • measurement accuracy can be improved in a non-heated thermometer that is attached to the body surface of the subject and measures the body temperature in the deep part of the subject.
  • FIG. 1 is a diagram showing the heat flow in an unheated thermometer as an electric circuit using an electric circuit similarity method in order to explain the measurement principle of the non-heated thermometer.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a simulation result of the measurement error.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing the cause of the measurement error.
  • FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a non-heating type thermometer.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a planar configuration of a non-heating type thermometer.
  • FIG. 6 is a diagram showing an external configuration of a body temperature measurement system including a non-heating type thermometer and a body temperature display device capable of communicating with the non-heating type thermometer.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a functional configuration of a non-heating type thermometer including an antenna and a processing unit.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a functional configuration of the body temperature display device.
  • FIG. 9A is a diagram showing a cross-sectional configuration of a non-heating type thermometer.
  • FIG. 9B is a diagram showing a cross-sectional configuration of a non-heating type thermometer.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating a planar configuration of a non-heating type thermometer.
  • FIG. 10B is a diagram illustrating a planar configuration of a non-heating type thermometer.
  • FIG. 1 is a diagram showing the heat flow in an unheated thermometer as an electric circuit using an electric circuit similarity method in order to explain the measurement principle of the non-heated thermometer.
  • the heat flow in the non-heated thermometer can be expressed by the equivalent circuit 100 by setting the heat flow to current I, the temperature to voltage T, and the heat resistance to electric resistance R.
  • Tb is the deep body temperature
  • Rt is the thermal resistance of the subcutaneous tissue of the subject
  • Tt1 is the temperature detected by the first temperature sensor 111
  • Ta1 is the temperature detected by the second temperature sensor 112.
  • Ra1 indicates the thermal resistance value of the thermal resistor 113, respectively.
  • Tt2 represents the temperature detected by the first temperature sensor 121
  • Ta2 represents the temperature detected by the second temperature sensor 122
  • Ra2 represents the thermal resistance value of the thermal resistor 123.
  • Tc represents the external temperature
  • Rc represents the thermal resistance value of the homogenizing member 130 for equalizing the measured temperature on the outside air side.
  • the equivalent circuit 100 can be replaced with one in which the constant voltage Tb is applied. Therefore, it is assumed that a constant current I flows in the equivalent circuit 100. be able to.
  • the current I1 and the current I2 can be expressed by the following equations (1) and (2).
  • the deep body temperature Tb can be uniquely determined.
  • thermometer Simulation of measurement error in thermometer>
  • a description will be given of a measurement error simulation in a non-heating type thermometer that measures the deep body temperature based on the above-described measurement principle.
  • the applicant of the present application pays attention to the shape (diameter and thickness) of the thermometer, and the measurement error when the shape (diameter and thickness) of the thermometer is changed variously. A simulation was performed.
  • polyacetal (POM) having a thermal conductivity of 0.25 [W / mK] is used as the material of the thermal resistors 113 and 123, and as a uniformizing member 130 for uniformizing the measured temperature on the outside air side.
  • the simulation result of the measurement error by the difference in the shape (diameter and thickness) of each thermal resistor 113, 123 when using aluminum with a thermal conductivity of 236 [W / mK] is shown.
  • reference numeral 201 denotes a case in which the diameter of each of the thermal resistors 113 and 123 is changed between 10 mm and 30 mm when the thickness of the thermal resistor 113 is 10 mm and the thickness of the thermal resistor 123 is 20 mm. It is the graph which showed the change of the measured value.
  • Reference numeral 202 denotes a measured value when the diameter of each of the thermal resistors 113 and 123 is changed between 10 mm and 30 mm when the thickness of the thermal resistor 113 is 5 mm and the thickness of the thermal resistor 123 is 10 mm. It is the graph which showed change of.
  • 203 is the case where the thickness of the thermal resistor 113 is 2.5 mm and the thickness of the thermal resistor 123 is 5 mm
  • 204 is the thickness of the thermal resistor 113 is 1 mm and the thickness of the thermal resistor 123 is 2 mm.
  • the diameter of each of the thermal resistors 113 and 123 is between 10 mm and 30 mm. It is the graph which showed the change of the measured value at the time of changing.
  • the measured values approach the set temperature (that is, the measurement error decreases) as the diameter of the thermal resistors 113 and 123 increases (toward the right side of the drawing). It can also be seen that the measured value approaches the set temperature (that is, the measurement error becomes smaller) as the thickness of the thermal resistors 113 and 123 becomes thinner (upward in the drawing).
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing the cause of the measurement error examined based on the simulation result.
  • 301 indicates the deep body temperature of the subject.
  • the heat flow from the deep body temperature 301 passes through the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 (that is, the first temperature sensors 111 and 121 and the second temperature sensor). Desirably, the light is dissipated to the outside from the uniformizing member 130 through either of the temperature sensors 112 and 122.
  • the heat flow from the deep body temperature 301 diffuses while passing through the subcutaneous tissue of the subject, and a part of the heat flows from the body surface around the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 (that is, Without passing through the thermal resistors 113 and 123, they are directly diffused outside (see arrows 311 and 321).
  • a part of the heat flow incident on the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 does not pass through the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 (that is, the first temperature sensor 111 or the second temperature).
  • the sensor 112 does not pass through any one of the sensors 112 or passes through either the first temperature sensor 121 or the second temperature sensor 122), and is diffused to the outside from the side surfaces of the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123. (See arrows 312, 322).
  • the first temperature sensors 111 and 121 and the second temperature sensors 312 and 322 of the heat flows 312 and 322 can be increased by increasing the diameters of the heat resistors 113 and 123. It is considered that the influence on the temperature sensors 121 and 122 can be suppressed indirectly (this is because in FIG. 2, the larger the diameter of the thermal resistors 113 and 123 (the right side of FIG. 2) Can be derived from the fact that the measured value approaches the set temperature).
  • the heat flow through the thermal resistors 113 and 123 is covered by the uniformizing member 130 having higher thermal conductivity than the thermal resistors 113 and 123 so as to cover the entire upper surfaces of the thermal resistors 113 and 123 and expose the side surfaces.
  • the side of the homogenizing member 130 having high thermal conductivity that is, from the upper surface side of the thermal resistors 113 and 123) (in this case, the thermal resistor 113 of the homogenizing member 130).
  • the surface on the opposite side (back side) to the side covering 123, 123 is assumed to be exposed, however, the exposure here refers not only to the case where the back side surface is in direct contact with the outside air, but also to the back side.
  • thermometer in the non-heating type thermometer, -Reduce the thickness of the thermal resistors 113 and 123, -Increase the diameter of the thermal resistors 113 and 123, The entire upper surface of the thermal resistors 113 and 123 are covered by the uniformizing member 130 having a higher thermal conductivity than the thermal resistors 113 and 123, and the side surfaces are exposed. -The back surface of the uniformizing member 130 is exposed. Thus, it is considered that the measurement error can be reduced.
  • FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a non-heating type thermometer 400 according to the present embodiment.
  • reference numerals 111 and 121 denote first temperature sensors located on the side that comes into contact with the body surface of the subject when they are attached to the body surface.
  • 112 and 122 denote the first temperature sensors 111 and 121. It is the 2nd temperature sensor distribute
  • the 1st and 2nd temperature sensors shall be comprised by the thermocouple, for example.
  • 113 is a thermal resistor that is disposed between the first temperature sensor 111 and the second temperature sensor 112 and allows a heat flow from the body surface of the subject to pass therethrough.
  • 123 is a thermal resistor that is disposed between the first temperature sensor 121 and the second temperature sensor 122 and allows a heat flow from the body surface of the subject to pass therethrough.
  • the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 are made of polyacetal, which is a non-foaming material having a thermal conductivity of 0.25 W / mK.
  • the thermal resistor 113 has a flat plate shape with a thickness of 1 mm and a diameter of 20 mm
  • the thermal resistor 123 has a flat plate shape with a thickness of 2 mm and a diameter of 20 mm.
  • the first temperature sensors 111 and 121 and the second temperature sensors 112 and 122 are arranged at the center positions in the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123, respectively.
  • thermometer 400 By having such a shape and arrangement, in the non-heating type thermometer 400 according to the present embodiment, it is possible to suppress the heat flow itself from the side surfaces of the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123. Further, it is possible to suppress the influence on the first temperature sensors 111 and 112 and the second temperature sensors 121 and 122 as much as possible due to the heat flow dissipated from the body surface around the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123. It becomes.
  • a uniformizing member 130 made of aluminum having a thermal conductivity of 236 W / mK is disposed on the upper surfaces of the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123, and covers the entire upper surface of the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123. ing. Thereby, the temperature of the upper surface of the thermal resistor 123 and the upper surface of the thermal resistor 123 (that is, the outside air side where the heat flow is dissipated) is made uniform, and the direction of the heat flow passing through the thermal resistors 113 and 123 is changed. The heat flow from the side surfaces of the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 can be indirectly suppressed by directing in a direction substantially perpendicular to the body surface.
  • the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 are arranged with an interval of about 1 to 12 mm (preferably 6 mm), and the heat flow passing through the thermal resistor 113 and the thermal resistor It is assumed that the heat flow passing through 123 is not mixed.
  • thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 are fixed to the uniformizing member 130 so that their bottom surfaces form the same plane.
  • the bottom surface of the thermal resistor 113 and the bottom surface of the thermal resistor 123 are each pasted on the body surface of the subject without any gap.
  • the bottom surfaces of the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 are respectively covered with heat conductive members 401 and 402 having good thermal conductivity such as aluminum tape, and further, the body surface side of the non-heating type thermometer 400.
  • the whole is covered with an adhesive tape (adhesive layer) 403 and an adhesive tape (release paper) 404.
  • FIG. 5 is a diagram showing various planar configurations of the non-heating type thermometer 400 according to the present embodiment, and the surface on the side in contact with the body surface when pasted on the body surface of the subject. The top view at the time of seeing from the opposite side (namely, back side) and the top view at the time of cut
  • the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 may have a circular planar shape (5a) or a rectangular shape (5b).
  • FIG. 6 is a diagram showing an external configuration of a body temperature measurement system including a non-heating type thermometer 400 and a body temperature display device 600 that can communicate with the non-heating type thermometer 400.
  • the non-heating type thermometer 400 includes an RF-ID tag (not shown) (an antenna unit for performing communication and a processing unit that processes the detected temperature value of each temperature sensor).
  • the RF-ID tag receives power supply from the body temperature display device 600 via an antenna (for example, power supply by generation of induced electromotive force by electromagnetic waves having a frequency of 13.56 MHz), and a power supply circuit (not shown) included in the processing unit. ) Is activated, the entire processing unit is activated, and the acquired deep body temperature data is transmitted to the body temperature display device 600 together with various information.
  • the body temperature display device 600 includes an RF-ID reader / writer. When the body temperature display device 600 is brought close to the RF-ID tag, the body temperature display device 600 is magnetically coupled to the RF-ID tag and is included in the processing unit of the RF-ID tag. Power is supplied to the circuit, and deep body temperature data and various information are received from the RF-ID tag.
  • the body temperature measurement system shown in FIG. 6 has a configuration in which the non-heating type thermometer 400 includes the RF-ID tag and operates by receiving power supply from the RF-ID reader / writer of the body temperature display device 600. Therefore, it is not necessary to mount a power source inside, and it is possible to realize a reduction in size and weight. As a result, it becomes easy to attach to the measurement site of the subject for a long time.
  • the measurement result shows that the body temperature display device 600 having an RF-ID reader / writer that transmits an electromagnetic wave of a predetermined frequency, for example, 13.56 MHz, is 5 to 15 mm of the measurement site where the non-heating type thermometer 400 is attached. Since reading can be performed simply by bringing the object closer to a certain position, it is possible to significantly reduce the burden of confirmation and recording work of measurement results by the measurer.
  • a predetermined frequency for example, 13.56 MHz
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a functional configuration of a non-heating type thermometer 400 including an RF-ID tag including an antenna 700 and a processing unit 710.
  • reference numeral 711 denotes an excessive rise prevention unit that controls to stop the body temperature measurement process when the processing unit 710 enters a state that affects the accuracy of body temperature measurement.
  • the state that affects the accuracy of the body temperature measurement is, for example, that excessive power is supplied from the body temperature display device 600 via the antenna 700 and the entire processing unit 710 generates heat (temperature rise). A state that gives an error to the result.
  • the 712 is a wireless communication unit, which includes a rectifier circuit, a booster circuit, and the like.
  • the AC voltage generated in the antenna 700 is converted into a predetermined DC voltage and supplied to the storage unit 713 and the control unit 715. Further, the deep body temperature data acquired by the control unit 715 is transmitted to the body temperature display device 600 through the antenna 700 in a predetermined format.
  • Reference numeral 713 denotes a storage unit that stores identification information unique to the RF-ID tag.
  • Reference numeral 714 denotes a control unit that controls operations of the excessive rise prevention unit 711, the wireless communication unit 712, and the storage unit 713.
  • the output from the temperature sensing unit 720 is processed and transmitted to the wireless communication unit 712 as deep body temperature data.
  • 720 is a temperature sensing unit, and includes a sensor unit 721 including first and second temperature sensors (111, 112, 121, 122), and a circuit unit 722 that processes the output of the sensor unit 721.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a functional configuration of the body temperature display device 600.
  • the body temperature display device 600 includes a power supply unit including a battery, a rechargeable battery, and an operation switch including a power ON / OFF switch, but is omitted here.
  • reference numeral 800 denotes an RF-ID reader / writer, which includes an antenna 801, a wireless communication unit 802, a signal conversion unit 803, and a signal processing unit 804.
  • the antenna 801 generates an electromagnetic wave having a predetermined frequency, for example, 13.56 MHz, and is magnetically coupled with the antenna 700 of the RF-ID tag of the non-heated thermometer 400, whereby the RF-ID tag Power is supplied to the processing unit 710 and data is received from the RF-ID tag.
  • a predetermined frequency for example, 13.56 MHz
  • the wireless communication unit 802 in order to supply power to the RF-ID tag of the non-heating thermometer 400 via the antenna 801, the voltage applied to the antenna 801 is controlled, or the non-heating type thermometer 400 is connected via the antenna 801. Data received from the RF-ID tag of the thermometer 400 is transmitted to the signal conversion unit 803.
  • the signal conversion unit 803 converts the data transmitted from the wireless communication unit 802 into digital data and transmits the digital data to the signal processing unit 804.
  • the signal processing unit 804 processes the digital data received from the signal conversion unit 803 and transmits it to the control unit 811.
  • the control unit 811 controls operations of the wireless communication unit 802, the signal conversion unit 803, and the signal processing unit 804. Further, the deep body temperature data transmitted from the signal processing unit 804 is stored in the storage unit 812 together with the identification information, or displayed on the display unit 813. Further, the deep body temperature data stored in the storage unit 812 is transmitted together with the identification information to another information processing device (another information processing device connected by wire via the wired communication unit 814) via the wired communication unit 814. To do.
  • the influence on the temperature sensor accompanying the dissipation of the heat flow from the body surface around the thermal resistor is suppressed, and the side surface of the thermal resistor
  • the thermal resistors 113 and 123 have shapes (thickness and diameter) of 1 mm, 20 mm, 2 mm, and 20 mm, respectively, but the present invention is not limited to this. .
  • the non-heating type thermometer according to the present invention is desirably thin because it is mounted on the body surface and measures body temperature. In the above-described simulation, the temperature of the upper surface (side in contact with the body surface) and the lower surface (opposite side) of the thermal resistor is measured in order to calculate the heat flow, but the thickness of the thermal resistor is too thin (heat The resistance value is low) and the temperature difference between the two points is small.
  • the temperature sensor is required to have high measurement resolution and accuracy capable of detecting the difference between them, but in actual measurement, it is difficult to detect the temperature difference in consideration of the influence of noise and the like.
  • the thickness of the thermal resistor is thick, it is difficult to mount the thermal resistor on the body surface, and the rate of heat flow dissipating increases, which may cause a reduction in measurement accuracy. That is, the thermal resistor needs to have a thickness that can obtain a temperature difference, and at the same time, it is required to be thin so as to be mounted on the body surface without reducing the measurement accuracy.
  • the thermal resistor 113 may have a thickness in the range of 0.5 to 10 mm and a diameter in the range of 10 to 30 mm.
  • the thickness of the thermal resistor 123 may be in the range of 1 mm to 20 mm, and the diameter may be in the range of 10 to 30 mm.
  • the thickness of the thermal resistor 113 is more preferably in the range of 0.5 to 2.5 mm, and the thickness of the thermal resistor 123 is more preferably in the range of 1.0 to 5.0 mm.
  • the thickness ratio between the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 is desirably about 1: 2.
  • polyacetal which is a non-foaming material
  • PET polyethylene
  • thermo conductivity 0.152 W / mK
  • aluminum is used as the material of the homogenizing member 130.
  • the present invention is not limited to this, and the material having higher thermal conductivity than the thermal resistors 113 and 123 is used. Other materials may be used if they exist.
  • the adhesive material is applied to the bottom surfaces of the thermal resistors 113 and 123.
  • the present invention is not limited to this.
  • the entire upper surface of the uniformizing member 130 is covered. You may make it stick by arranging an adhesive tape.
  • the heat flows 311 and 321 may be configured to suppress dissipation directly by disposing a heat insulating member on the body surface around the thermal resistors 113 and 123.
  • a heat insulating member is disposed on the side surfaces of the thermal resistors 113 and 123; The entire upper surface of the thermal resistors 113 and 123 is covered with a uniformizing member 130 having a higher thermal conductivity than the thermal resistors 113 and 123. -The back surface of the uniformizing member 130 is exposed. Is considered effective.
  • FIG. 9A is a diagram showing a cross-sectional configuration of a non-heating type thermometer 900 according to the present embodiment.
  • 111 and 121 are first temperature sensors located on the side that comes into contact with the body surface when pasted on the body surface of the subject, and 112 and 122 are the first temperature sensors 111 and 121, respectively. It is the 2nd temperature sensor distribute
  • the 1st and 2nd temperature sensors shall be comprised by the thermocouple, for example.
  • 113 is a thermal resistor that is disposed between the first temperature sensor 111 and the second temperature sensor 112 and allows a heat flow from the body surface of the subject to pass therethrough.
  • 123 is a thermal resistor that is disposed between the first temperature sensor 121 and the second temperature sensor 122 and allows a heat flow from the body surface of the subject to pass therethrough.
  • the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 are each made of polyacetal having a thermal conductivity of 0.25 W / mK.
  • the thermal resistor 113 has a flat plate shape with a thickness of 1 mm and a diameter of 10 mm
  • the thermal resistor 123 has a flat plate shape with a thickness of 2 mm and a diameter of 10 mm.
  • the first temperature sensors 111 and 121 and the second temperature sensors 112 and 122 are arranged at the center positions in the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123, respectively.
  • thermometer 900 By having such a shape / arrangement, in the non-heating type thermometer 900 according to the present embodiment, it is possible to suppress the heat flow itself from the side surfaces of the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123. Further, since the heat flow itself is suppressed from the body surface around the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123, the influence on the first temperature sensors 111 and 112 and the second temperature sensors 121 and 122 by this can also be suppressed. It becomes possible.
  • a heat insulating member 901 for example, foamed rubber or polyurethane
  • a heat insulating member 901 having a lower thermal conductivity and higher flexibility than the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 is disposed.
  • the heat insulating member 401 can be deformed along the shape of the body surface, the heat insulating member 401 is suitable for sticking an unheated thermometer in close contact with the body surface.
  • the heat insulating member 901 has a thickness substantially equal to that of each of the adjacent thermal resistors 113 and 123, and the thermal resistors 113 and 123 are respectively fitted into opening holes provided in the center of the heat insulating member 901. It shall be included. Thereby, the side surfaces of the thermal resistors 113 and 123 are surrounded by the heat insulating member 901. Note that the upper surface of the heat insulating member 901 is covered with a plastic film 902.
  • thermometer 900 By having such a shape / arrangement, in the non-heating type thermometer 900 according to the present embodiment, it is possible to suppress the heat flow itself from the side surfaces of the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123. Further, it is possible to suppress the influence on the first temperature sensors 111 and 112 and the second temperature sensors 121 and 122 as much as possible due to the heat flow dissipated from the body surface around the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123. It becomes.
  • a uniformizing member 130 made of aluminum having a thermal conductivity of 236 W / mK is disposed on the upper surfaces of the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123, and covers the entire upper surface of the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123. ing. Thereby, the temperature of the upper surface of the thermal resistor 123 and the upper surface of the thermal resistor 123 (that is, the outside air side where the heat flow is dissipated) is made uniform, and the direction of the heat flow passing through the thermal resistors 113 and 123 is changed. The heat flow from the side surfaces of the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 can be indirectly suppressed by directing in a direction substantially perpendicular to the body surface.
  • the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 are juxtaposed via a heat insulating member 901 with an interval of about 1 to 10 mm (preferably 2 to 6 mm). It is assumed that the heat flow passing through the heat resistor and the heat flow passing through the thermal resistor 123 are not mixed.
  • the thermal resistor 113, the thermal resistor 123, and the heat insulating member 901 are arranged and fixed so that their bottom surfaces form the same plane.
  • the bottom surface of the thermal resistor 113, the bottom surface of the thermal resistor 123, and the heat insulating member 901 are pasted on the body surface of the subject without any gaps.
  • the bottom surfaces of the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 are respectively covered with heat conductive members 903 and 904 having good thermal conductivity such as aluminum tape, and further, the body surface side of the non-heating type thermometer 900. It is assumed that the whole is covered with an adhesive tape (adhesive layer) 905 and an adhesive tape (release paper) 906.
  • FIGS. 10A and 10B are diagrams showing various planar configurations of the non-heating type thermometer 900 according to the present embodiment, and the sides that come into contact with the body surface when pasted on the body surface of the subject, respectively.
  • disconnects in the intermediate position are shown .
  • the outer peripheral shape of the heat insulating member 901 has a shape in which two linear portions along the direction in which the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 are juxtaposed are connected by two arc portions. And the case where the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 are arranged in the center position is shown.
  • the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 may have a circular planar shape (10A-a) or other shapes such as a rectangular shape (10A-b).
  • FIG. 10B shows a case where the outer peripheral shape of the heat insulating member 901 has a shape in which four linear portions are connected, and the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 are arranged at the center position. Also in this case, as in FIG. 10A, the planar shapes of the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 may be circular (10B-a) or other shapes such as a rectangle (10B). -B).
  • the temperature sensors are configured by, for example, thermocouples, but other temperature sensors such as a thermistor may be used.
  • the shape (thickness and diameter) of the thermal resistors 113 and 123 are 1 mm, 20 mm, 2 mm, and 20 mm, respectively, but the present invention is not limited to this. .
  • the thickness of the thermal resistor 113 may be in the range of 0.5 to 10 mm, and the diameter may be in the range of 5 to 20 mm. Further, the thermal resistor 123 may have a thickness in the range of 1 mm to 20 mm and a diameter in the range of 5 to 20 mm. However, the thickness ratio between the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123 may be any ratio as long as it is a predetermined value. However, in consideration of the depth temperature calculation accuracy and ease of manufacture, 1 : Desirably about 2. In addition, for the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123, members having different thermal conductivities may be used.
  • polyacetal is used as the material of the thermal resistors 113 and 123.
  • the present invention is not limited to this, and any material having the same or lower thermal conductivity may be used.
  • other materials may be used.
  • aluminum is used as the material of the homogenizing member 130.
  • the present invention is not limited to this, and the material having a higher thermal conductivity than the thermal resistors 113 and 123 is used. Other materials may be used if they exist.
  • the thickness of the heat insulating member 901 is configured to be substantially equal to the thickness of the adjacent thermal resistors 113 and 123, but the present invention is not limited to this.
  • foamed rubber, polyurethane, or the like is used as the material of the heat insulating member 901.
  • the present invention is not limited to this, and the heat resistance is higher than that of the thermal resistor 113 and the thermal resistor 123.
  • Other materials having low conductivity and high flexibility may be used (see FIG. 9B).
  • the thermal resistors 113 and 123 are arranged without gaps with respect to the heat insulating member 901.
  • the present invention is not limited to this, and the thermal resistors 113 and 123 and the heat insulating members are insulated. A gap may be provided between the member 901 and the member 901.

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Abstract

　非加熱型の体温計において、測定精度の向上を図る。本発明に係る体温計は、被検体の体表面に接触させることで、深部体温を測定する体温計４００であって、前記体表面に接触する側に第１の温度センサ１１１、１２１が配され、前記体表面に接触する側の面と対向する側に第２の温度センサ１１２、１２２がそれぞれ配された、第１及び第２の熱抵抗体１１３、１２３と、前記第１及び第２の熱抵抗体１１３、１２３の、前記体表面に接触する側の面と対向する側の面のみを覆うように構成される均一化部材１３０と、を備え、前記第１の熱抵抗体１１３は、厚みが０．５～１０ｍｍで、前記第２の熱抵抗体１２３は、厚みが１～２０ｍｍであることを特徴とする。

Description

体温計
　本発明は、体温計に関するものである。
　被検体の体表面に貼り付け、被検体の深部の体温を測定する体温計として、従来より、非加熱型の体温計が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
　一般に、非加熱型の体温計には、被検体の体表面に貼り付けた際に、体表面に接触する第１の温度センサと、該第１の温度センサに断熱材を介して対向して配される第２の温度センサとから構成される温度センサのペアが少なくとも２組備えられている。そして、各温度センサのペアが配されたそれぞれの断熱材の厚さが互いに異なるように構成し、各温度センサのペアにおける第１の温度センサと第２の温度センサとの温度差それぞれ検出することにより、深部からの熱流量を求め、深部の体温を算出することとしている。
特開２００７－２１２４０７号公報 特開２００９－２２２５４３号公報
　しかしながら、非加熱型の体温計は測定誤差が大きく、深部の体温を高精度に測定することは困難である。このため、実用化においては測定精度に影響を及ぼす要因を個別に調べ、それらの要因を排除する対策を講じていくことが不可欠であると考えられる。
　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、被検体の体表面に貼り付け、被検体の深部の体温を測定する非加熱型の体温計において、測定精度の向上を図ることを目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明に係る体温計は以下のような構成を備える。即ち、
　被検体の体表面に接触させることで、深部体温を測定する体温計であって、
　前記体表面に接触する側に第１の温度センサが配され、前記体表面に接触する側の面と対向する側に第２の温度センサがそれぞれ配された、第１及び第２の熱抵抗体と、
　前記第１及び第２の熱抵抗体の、前記体表面に接触する側の面と対向する側の面のみを覆うように構成されている均一化部材と、を備え、
　前記第１の熱抵抗体は、厚みが０．５～１０ｍｍで、前記第２の熱抵抗体は、厚みが１～２０ｍｍであることを特徴とする。
　本発明によれば、被検体の体表面に貼り付け、被検体の深部の体温を測定する非加熱型の体温計において、測定精度を向上させることが可能となる。
　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
図１は、非加熱型の体温計の測定原理を説明するために、非加熱型の体温計における熱流を電気回路相似法を用いて電気回路として表現した図である。 図２は、測定誤差のシミュレーション結果を示す図である。 図３は、測定誤差の要因を示す概念図である。 図４は、非加熱型の体温計の断面構成を示す図である。 図５は、非加熱型の体温計の平面構成を示す図である。 図６は、非加熱型の体温計と、該非加熱型の体温計と通信可能な体温表示装置とを備える体温測定システムの外観構成を示す図である。 図７は、アンテナと処理部とを備える非加熱型の体温計の機能構成を示す図である。 図８は、体温表示装置の機能構成を示す図である。 図９Ａは、非加熱型の体温計の断面構成を示す図である。 図９Ｂは、非加熱型の体温計の断面構成を示す図である。 図１０Ａは、非加熱型の体温計の平面構成を示す図である。 図１０Ｂは、非加熱型の体温計の平面構成を示す図である。
　以下、必要に応じて添付図面を参照しながら本発明の各実施形態の詳細を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能であるものとする。
　［第１の実施形態］
　＜１．非加熱型の体温計による深部体温の測定原理＞
　はじめに、非加熱型の体温計（被検体の体表面に貼り付け、被検体の深部の体温を測定する体温計であって、加熱機能を有していないタイプの体温計）における、深部体温の測定原理について簡単に説明する。
　図１は、非加熱型の体温計の測定原理を説明するために、非加熱型の体温計における熱流を電気回路相似法を用いて電気回路として表現した図である。
　図１に示すように、熱流を電流Ｉ、温度を電圧Ｔ、熱抵抗を電気抵抗Ｒとすることで、非加熱型の体温計における熱流は、等価回路１００により表現することができる。
　図１において、Ｔｂは深部体温を、Ｒｔは被検体の皮下組織の熱抵抗を、Ｔｔ１は第１の温度センサ１１１において検出された温度を、Ｔａ１は第２の温度センサ１１２において検出された温度を、Ｒａ１は熱抵抗体１１３の熱抵抗値をそれぞれ示している。また、Ｔｔ２は第１の温度センサ１２１において検出された温度を、Ｔａ２は第２の温度センサ１２２において検出された温度を、Ｒａ２は熱抵抗体１２３の熱抵抗値をそれぞれ示している。更に、Ｔｃは外部温度を、Ｒｃは、外気側の測定温度を均一化させるための均一化部材１３０の熱抵抗値をそれぞれ示している。
　ここで、深部体温が一定であると仮定すると、等価回路１００では、一定の電圧Ｔｂが印加されているものと置き換えることができることから、等価回路１００内には一定の電流Ｉが流れると仮定することができる。
　このうち、熱抵抗体１１３における熱流を電流Ｉ１、熱抵抗体１２３における熱流を電流Ｉ２とすると、電流Ｉ１及び電流Ｉ２は下式（１）、（２）のように表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　そして、それぞれの式を変形すると、下式（３）、（４）のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ここで、皮下組織の熱抵抗Ｒｔは、個人ごと及び部位ごとに異なり、一定ではない。そこで、上式（３）、（４）からＲｔを削除すべく、Ｒｔについて求めると、下式（５）のようになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　そして、上式（５）を上式（４）に代入することで、下式（６）が求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ここで、Ｒａ１及びＲａ２は既知であるため、４つの温度（Ｔｔ１、Ｔｔ２、Ｔａ１、Ｔａ２）を検出すれば、一義的に深部体温Ｔｂを求めることができる。
　＜２．体温計における測定誤差についてのシミュレーション＞
　次に、上述した測定原理により深部体温を測定する非加熱型の体温計における測定誤差のシミュレーションについて説明する。上記非加熱型の体温計における測定誤差を検討するにあたり、本願出願人は、体温計の形状（直径及び厚み）に着目し、体温計の形状（直径及び厚み）を様々に変化させた場合の測定誤差についてシミュレーションを行った。
　図２は、熱抵抗体１１３、１２３の材質として、熱伝導率０．２５［Ｗ／ｍＫ］のポリアセタール（ＰＯＭ）を使用し、外気側の測定温度を均一化させるための均一化部材１３０として、熱伝導率２３６［Ｗ／ｍＫ］のアルミニウムを使用した場合の、各熱抵抗体１１３、１２３の形状（直径及び厚み）の違いによる測定誤差のシミュレーション結果を示したものである。
　図２において、２０１は熱抵抗体１１３の厚みを１０ｍｍ、熱抵抗体１２３の厚みを２０ｍｍとした場合において、各熱抵抗体１１３、１２３の直径を１０ｍｍ～３０ｍｍの間で変化させた場合の、測定値の変化を示したグラフである。
　また、２０２は熱抵抗体１１３の厚みを５ｍｍ、熱抵抗体１２３の厚みを１０ｍｍとした場合において、各熱抵抗体１１３、１２３の直径を１０ｍｍ～３０ｍｍの間で変化させた場合の、測定値の変化を示したグラフである。
　同様に、２０３は熱抵抗体１１３の厚みを２．５ｍｍ、熱抵抗体１２３の厚みを５ｍｍとした場合において、また、２０４は熱抵抗体１１３の厚みを１ｍｍ、熱抵抗体１２３の厚みを２ｍｍとした場合において、更に、２０５は熱抵抗体１１３の厚みを０．５ｍｍ、熱抵抗体１２３の厚みを１ｍｍとした場合において、それぞれ各熱抵抗体１１３、１２３の直径を１０ｍｍ～３０ｍｍの間で変化させた場合の、測定値の変化を示したグラフである。
　図２によれば、熱抵抗体１１３、１２３の直径が大きくなるほど（紙面右側にいくほど）、測定値が設定温度に近づく（つまり、測定誤差が小さくなる）ことがわかる。また、熱抵抗体１１３、１２３の厚みが薄くなるほど（紙面上側にいくほど）、測定値が設定温度に近づく（つまり、測定誤差が小さくなる）ことがわかる。
　したがって、非加熱型の体温計では、熱抵抗体の厚みを薄くし直径を大きくするほど、測定誤差が小さくなるものと推測される。
　＜３．シミュレーション結果の検討＞
　上記シミュレーション結果について検討する。図３は、上記シミュレーション結果に基づいて検討した、測定誤差の要因を示す概念図である。図３において、３０１は被検体の深部体温を示している。
　上述した深部体温の測定原理を考慮すると、深部体温３０１からの熱流は、そのすべてが熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３を通過して（つまり、第１の温度センサ１１１、１２１及び第２の温度センサ１１２、１２２のいずれかを通過して）、均一化部材１３０より外部に放散されることが望ましい。しかしながら、実際には、深部体温３０１からの熱流は、被検体の皮下組織を通過する間に拡散し、その一部は、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の周囲の体表面から（つまり、熱抵抗体１１３、１２３を通過せずに）、直接外部に放散される（矢印３１１、３２１参照）。
　また、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３に入射した熱流のうち、その一部は、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３を通過せず（つまり、第１の温度センサ１１１または第２の温度センサ１１２のいずれかを通過せず、あるいは、第１の温度センサ１２１または第２の温度センサ１２２のいずれかを通過せず）、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面から外部に放散される（矢印３１２、３２２参照）。
　ここで、熱流３１２、３２２については、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面の面積を小さくすることで（つまり、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の厚さを薄くすることで）、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面からの放散を直接的に抑えることができる（このことは、図２において、熱抵抗体１１３、１２３の厚みが薄くなるほど（図２の紙面上側にいくほど）、測定値が設定温度に近づくことから導くことができる）。
　一方、熱流３１１、３２１を直接的に抑えることはできないが、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の直径を大きくすることで、熱流３１２、３２２の、第１の温度センサ１１１、１２１及び第２の温度センサ１２１、１２２への影響を、間接的に、抑えることが可能であると考えられる（このことは、図２において、熱抵抗体１１３、１２３の直径が大きくなるほど（図２の紙面右側にいくほど）、測定値が設定温度に近づくことから導くことができる）。
　更に、熱抵抗体１１３、１２３よりも、熱伝導率の高い均一化部材１３０により、熱抵抗体１１３、１２３の上面全体を覆い側面は露出させることで、熱抵抗体１１３、１２３を通過する熱流は、熱伝導率の高い均一化部材１３０側から（つまり、熱抵抗体１１３、１２３の上面側から）、より放散されることとなる（なお、この場合、均一化部材１３０の熱抵抗体１１３、１２３を覆う側と反対側（背面側）の面は露出されていることが前提である。ただし、ここでいう露出とは、背面側の面が外気に直接接触する場合のみならず、背面側の面に施されたコーティング剤やその他の材質を介して外気に接触する場合も含まれるものとする）。つまり、熱抵抗体１１３、１２３を通過する熱流の方向を、体表面に対して略垂直方向に向けることにより、熱抵抗体１１３、１２３の側面からの放散を、間接的に抑えることができると考えられる。
　以上のことから、非加熱型の体温計においては、
・熱抵抗体１１３及び１２３の厚みを薄くする、
・熱抵抗体１１３及び１２３の直径を大きくする、
・熱抵抗体１１３及び１２３よりも熱伝導率の高い均一化部材１３０により熱抵抗体１１３及び１２３の上面全体を覆い、側面は露出させる、
・均一化部材１３０の背面は露出させる、
ことで、測定誤差を小さくさせることが可能であると考えられる。
　＜４．測定誤差の低減対策を施した非加熱型の体温計の断面構成＞
　上記検討結果を踏まえ、測定誤差の低減対策を施した、本実施形態の非加熱型の体温計について説明する。図４は、本実施形態に係る非加熱型の体温計４００の断面構成を示す図である。
　図４において、１１１、１２１は、被検体の体表面に貼り付けた際に、体表面に接触する側に位置する第１の温度センサであり、１１２、１２２は第１の温度センサ１１１及び１２１に対向する側に配された第２の温度センサである。なお、第１及び第２の温度センサ（１１１、１２１、１１２、１２２）は、例えば、熱電対により構成されているものとする。
　１１３は第１の温度センサ１１１と第２の温度センサ１１２との間に配され、被検体の体表面からの熱流を通過させる熱抵抗体である。同様に、１２３は第１の温度センサ１２１と第２の温度センサ１２２との間に配され、被検体の体表面からの熱流を通過させる熱抵抗体である。
　なお、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３は、それぞれ、熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍＫの非発泡性の素材であるポリアセタールにより構成されているものとする。また、熱抵抗体１１３は、厚さ１ｍｍで直径が２０ｍｍの平板形状を有しており、熱抵抗体１２３は、厚さ２ｍｍで直径が２０ｍｍの平板形状を有しているものとする。そして、第１の温度センサ１１１、１２１及び第２の温度センサ１１２、１２２はそれぞれ、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３内の中央位置に配置されているものとする。
　このような形状・配置を有することにより、本実施形態に係る非加熱型の体温計４００では、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面からの熱流の放散自体を抑えることが可能となる。また、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の周囲の体表面から熱流が放散したことによる、第１の温度センサ１１１、１１２及び第２の温度センサ１２１、１２２への影響を極力抑えることが可能となる。
　また、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の上面には、熱伝導率２３６Ｗ／ｍＫのアルミニウムからなる均一化部材１３０が配されており、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の上面全体を覆っている。これにより、熱抵抗体１２３の上面及び熱抵抗体１２３の上面（つまり、熱流が放散される外気側）の温度は均一化されるとともに、（熱抵抗体１１３、１２３を通過する熱流の方向を、体表面に対して略垂直方向に向けることにより、）熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面からの熱流の放散を間接的に抑えることができる。
　なお、図４に示すように、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３とは、１～１２ｍｍ程度（好ましくは６ｍｍ）の間隔をもって配置されており、熱抵抗体１１３を通過する熱流と熱抵抗体１２３を通過する熱流とが混ざり合うことがないように構成されているものとする。
　なお、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３はそれぞれの底面が同一平面を形成するように均一化部材１３０に固定されているものとする。この結果、被検体の体表面に貼り付けた際に、熱抵抗体１１３の底面及び熱抵抗体１２３の底面がそれぞれ、被検体の体表面に対して隙間なく貼り付けられることとなる。
　なお、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の底面は、それぞれ、アルミテープ等の熱伝導性のよい熱伝導部材４０１、４０２により覆われており、更に、非加熱型の体温計４００の体表面側全体は、貼り付けテープ（粘着層）４０３及び貼り付けテープ（剥離紙）４０４により覆われているものとする。
　＜５．測定誤差の低減対策を施した非加熱型の体温計の平面構成＞
　次に、非加熱型の体温計４００の平面構成について説明する。図５は、本実施形態に係る非加熱型の体温計４００の種々の平面構成を示した図であり、それぞれ、被検体の体表面に貼り付けた際に、体表面に接触する側の面と対向する側（つまり、背面側）から見た場合の平面図と、中間位置で切断した場合の平面図とを示している。
　図５に示すように、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３は、平面形状が円形であっても（５ａ）、矩形であってもよい（５ｂ）。
　＜６．非加熱型の体温計を備える体温測定システムの外観構成＞
　次に図４に示す非加熱型の体温計４００を備える体温測定システムについて説明する。図６は、非加熱型の体温計４００と、該非加熱型の体温計４００と通信可能な体温表示装置６００とを備える体温測定システムの外観構成を示す図である。
　非加熱型の体温計４００は、不図示のＲＦ－ＩＤタグ（通信を行うためのアンテナ部と、検出された各温度センサの温度値を処理する処理部）を備えている。ＲＦ－ＩＤタグは、体温表示装置６００から、アンテナを介して電力供給（例えば１３．５６ＭＨｚの周波数の電磁波による誘導起電力の発生による電力供給）を受け、処理部に含まれる電源回路（不図示）に電源が供給されることで、処理部全体が起動し、取得された深部体温データを、各種情報とともに体温表示装置６００に送信する。
　体温表示装置６００は、ＲＦ－ＩＤリーダ／ライタを備えており、ＲＦ－ＩＤタグに近づけた際に、ＲＦ－ＩＤタグとの間で磁気結合し、ＲＦ－ＩＤタグの処理部に含まれる電源回路への電力供給と、ＲＦ－ＩＤタグからの深部体温データ及び各種情報の受信とを行う。
　このように、図６に示す体温測定システムは、非加熱型の体温計４００が、ＲＦ－ＩＤタグを備え、体温表示装置６００が有するＲＦ－ＩＤリーダ／ライタより電力供給を受けて作動する構成となっているため、内部に電源を搭載しておく必要がなく、小型・軽量化を実現することができる。この結果、被検体の測定部位に長時間装着しておくことが容易となる。
　また、測定結果は、所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの電磁波を送信するＲＦ－ＩＤリーダ／ライタを備える体温表示装置６００を、非加熱型の体温計４００が貼り付けられた測定部位の５～１５ｍｍ程度の位置に近づけるだけで読み取ることができるため、測定者による測定結果の確認・記録作業の負荷を大幅に軽減させることも可能となる。
　＜７．体温計及び体温表示装置の機能構成＞
　次に、非加熱型の体温計４００の機能構成について説明する。図７は、アンテナ７００と処理部７１０とから構成されるＲＦ－ＩＤタグを備える非加熱型の体温計４００の機能構成を示す図である。
　図７において、７１１は過昇防止部であり、処理部７１０が体温測定の精度に影響を与える状態となった場合に、体温測定処理を中止するように制御する。ここで体温測定の精度に影響を与える状態とは、例えば、アンテナ７００を介して体温表示装置６００より過剰な電源が供給され、処理部７１０全体が発熱（温度上昇）することで、体温測定の結果に誤差を与えるような状態をいう。
　７１２は無線通信部であり、整流回路や昇圧回路等を備える。無線通信部７１２では、アンテナ７００において生じた交流電圧を、所定の直流電圧に変換し、記憶部７１３及びコントロール部７１５に供給する。また、コントロール部７１５において取得された深部体温データを所定形式でアンテナ７００を介して体温表示装置６００に送信する。
　７１３は記憶部であり、ＲＦ－ＩＤタグ固有の識別情報等を記憶する。７１４はコントロール部であり、過昇防止部７１１、無線通信部７１２及び記憶部７１３の動作を制御する。また、感温部７２０からの出力を処理し、深部体温データとして無線通信部７１２に送信する。
　７２０は感温部であり、第１及び第２の温度センサ（１１１、１１２、１２１、１２２）を備えるセンサ部７２１と、センサ部７２１の出力を処理する回路部７２２とを備える。
　＜８．体温表示装置の機能構成＞
　次に、体温表示装置６００の機能構成について説明する。図８は、体温表示装置６００の機能構成を示す図である。体温表示装置６００は、電池、充電池等で構成される電源部、電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチを含む操作スイッチを備えているが、ここでは省略している。
　図８において、８００はＲＦ－ＩＤリーダ／ライタであり、アンテナ８０１と、無線通信部８０２と、信号変換部８０３と、信号処理部８０４とを備える。
　アンテナ８０１は、所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの周波数の電磁波を発生させて、非加熱型の体温計４００のＲＦ－ＩＤタグのアンテナ７００との間で磁気結合することで、ＲＦ－ＩＤタグの処理部７１０に電源を供給したり、ＲＦ－ＩＤタグよりデータを受信したりする。
　無線通信部８０２では、アンテナ８０１を介して非加熱型の体温計４００のＲＦ－ＩＤタグに電源を供給するために、アンテナ８０１に印加する電圧を制御したり、アンテナ８０１を介して非加熱型の体温計４００のＲＦ－ＩＤタグより受信したデータを信号変換部８０３に送信したりする。
　信号変換部８０３では、無線通信部８０２より送信されたデータをデジタルデータに変換し、信号処理部８０４に送信する。
　信号処理部８０４では、信号変換部８０３より受信したデジタルデータを処理しコントロール部８１１に送信する。
　コントロール部８１１では、無線通信部８０２、信号変換部８０３、信号処理部８０４の動作を制御する。また、信号処理部８０４から送信された深部体温データを識別情報とともに記憶部８１２に格納したり、表示部８１３に表示したりする。更に、記憶部８１２に格納された深部体温データを、識別情報とともに有線通信部８１４を介して、他の情報処理装置（有線通信部８１４を介して有線接続された他の情報処理装置）に送信したりする。
　以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る非加熱型の体温計では、熱抵抗体の周囲の体表面からの熱流の放散に伴う温度センサへの影響を抑えるとともに、熱抵抗体の側面からの熱流の放散を抑える構成とすることで、非加熱型の体温計の深部体温の測定精度を向上させることが可能となった。
　［第２の実施形態］
　上記第１の実施形態では、熱抵抗体１１３及び１２３の形状（厚さ及び直径）として、それぞれ、厚さ１ｍｍ、直径２０ｍｍ、厚さ２ｍｍ、直径２０ｍｍとしたが、本発明はこれに限定されない。本発明に係る非加熱型の体温計は、体表へ装着して体温を測定するため、薄型であることが望ましい。前述したシミュレーションでは、熱流を算出するために、熱抵抗体の上面（体表面に接する側）、下面（対向する側）の温度を測定しているが、熱抵抗体の厚みが薄すぎる（熱抵抗値が低い）と２点の温度の差が小さいものとなってしまう。このため、温度センサには、それらの差が検出できる高い測定分解と精度が要求されるが、実際の測定ではノイズの影響等も考えると、温度差を検出することは困難である。一方、熱抵抗体の厚みが厚いと体表への装着が難しくなり、さらに熱流の放散する割合が大きくなるため測定精度が低下する原因となり得る。つまり、熱抵抗体には温度差を得る厚さが必要であると同時に、測定精度を低下させることなく体表に装着するため、薄型であることが求められる。
　以上を鑑みて、熱抵抗体１１３の厚みは、０．５～１０ｍｍの範囲、直径は、１０～３０ｍｍの範囲内であればよい。また、熱抵抗体１２３の厚みは、１ｍｍ～２０ｍｍの範囲、直径は、１０～３０ｍｍの範囲内であればよい。さらには、熱抵抗体１１３の厚みは、０．５～２．５ｍｍの範囲、熱抵抗体１２３の厚みは、１．０～５．０ｍｍの範囲であることがより好ましい。ただし、熱抵抗体１１３と熱抵抗体１２３の厚みの比は、１：２程度であることが望ましい。
　また、上記第１の実施形態では、熱抵抗体１１３及び１２３の材質として、非発泡性の素材であるポリアセタールを用いることとしたが、本発明はこれに限定されず、熱伝導率が同程度の材質であれば、他の材質を用いてもよく、例えば、ＰＣ（ポリカーボネート：熱伝導率＝０．１９３Ｗ／ｍＫ）、ＰＰ（ポリプロピレン：熱伝導率＝０．１１７Ｗ／ｍＫ）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：熱伝導率＝０．１５２Ｗ／ｍＫ）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート：熱伝導率＝０．１６７～０．２５１Ｗ／ｍＫ）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体：熱伝導率＝０．１９３～０．３６０Ｗ／ｍＫ）等が挙げられる。また、上記第１の実施形態では、均一化部材１３０の材質として、アルミニウムを用いることとしたが、本発明はこれに限定されず、熱伝導率が熱抵抗体１１３、１２３よりも大きい材質であれば、他の材質を用いてもよい。
　［第３の実施形態］
　上記第１の実施形態では、各熱抵抗体１１３及び１２３の底面に粘着材料を塗布する構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、均一化部材１３０の上面全体を覆うように、粘着テープを配することで貼り付けるようにしてもよい。
　［第４の実施形態］
　上記第１の実施形態では、シミュレーション結果の検討において、熱流３１１、３２１を直接的に抑える代わりに、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の直径を大きくすることで、熱流３１２、３２２の、第１の温度センサ１１１、１２１及び第２の温度センサ１２１、１２２への影響を、間接的に抑える構成としたが、本発明はこれに限定されない。
　例えば、熱流３１１、３２１については、熱抵抗体１１３及び１２３の周囲の体表面に断熱部材を配することで、直接的に、放散を抑えるように構成してもよい。この場合、非加熱型の体温計において、測定誤差を小さくさせるためには、
・熱抵抗体１１３及び１２３の厚みを薄くする、
・熱抵抗体１１３及び１２３の側面に断熱部材を配置する、
・熱抵抗体１１３及び１２３よりも熱伝導率の高い均一化部材１３０により熱抵抗体１１３及び１２３の上面全体を覆う、
・均一化部材１３０の背面は露出させる、
ことが有効であると考えられる。
　＜１．測定誤差の低減対策を施した非加熱型の体温計の断面構成＞
　上記検討結果を踏まえ、測定誤差の低減対策を施した、本実施形態の非加熱型の体温計について説明する。図９Ａは、本実施形態に係る非加熱型の体温計９００の断面構成を示す図である。
　図９Ａにおいて、１１１、１２１は、被検体の体表面に貼り付けた際に、体表面に接触する側に位置する第１の温度センサであり、１１２、１２２は第１の温度センサ１１１及び１２１に対向する側に配された第２の温度センサである。なお、第１及び第２の温度センサ（１１１、１２１、１１２、１２２）は、例えば、熱電対により構成されているものとする。
　１１３は第１の温度センサ１１１と第２の温度センサ１１２との間に配され、被検体の体表面からの熱流を通過させる熱抵抗体である。同様に、１２３は第１の温度センサ１２１と第２の温度センサ１２２との間に配され、被検体の体表面からの熱流を通過させる熱抵抗体である。
　なお、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３は、それぞれ、熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍＫのポリアセタールにより構成されているものとする。また、熱抵抗体１１３は、厚さ１ｍｍで直径が１０ｍｍの平板形状を有しており、熱抵抗体１２３は、厚さ２ｍｍで直径が１０ｍｍの平板形状を有しているものとする。そして、第１の温度センサ１１１、１２１及び第２の温度センサ１１２、１２２はそれぞれ、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３内の中央位置に配置されているものとする。
　このような形状・配置を有することにより、本実施形態に係る非加熱型の体温計９００では、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面からの熱流の放散自体を抑えることが可能となる。また、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の周囲の体表面から熱流自体が抑えられるため、これによる第１の温度センサ１１１、１１２及び第２の温度センサ１２１、１２２への影響も抑えることが可能となる。
　また、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面には、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３よりも熱伝導率が低く柔軟性の高い断熱部材９０１（例えば、発泡ゴムやポリウレタン等）が配されている。これにより、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の周囲の体表面からの熱流の放散を直接的に抑えることができる。また、当該断熱部材４０１は体表面の形状に沿って変形させることができるため、非加熱型の体温計を体表面に密着して貼り付けるのに適している。
　なお、断熱部材９０１は、隣接する熱抵抗体１１３、１２３それぞれと略等しい厚さを有しており、熱抵抗体１１３、１２３は、それぞれ、断熱部材９０１の中央に設けられた開口穴に嵌めこまれているものとする。これにより、熱抵抗体１１３、１２３の側面は、断熱部材９０１により囲まれることとなる。なお、断熱部材９０１の上面はプラスチックフィルム９０２により覆われているものとする。
　このような形状・配置を有することにより、本実施形態に係る非加熱型の体温計９００では、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面からの熱流の放散自体を抑えることが可能となる。また、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の周囲の体表面から熱流が放散したことによる、第１の温度センサ１１１、１１２及び第２の温度センサ１２１、１２２への影響を極力抑えることが可能となる。
　また、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の上面には、熱伝導率２３６Ｗ／ｍＫのアルミニウムからなる均一化部材１３０が配されており、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の上面全体を覆っている。これにより、熱抵抗体１２３の上面及び熱抵抗体１２３の上面（つまり、熱流が放散される外気側）の温度は均一化されるとともに、（熱抵抗体１１３、１２３を通過する熱流の方向を、体表面に対して略垂直方向に向けることにより、）熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面からの熱流の放散を間接的に抑えることができる。
　なお、図９Ａに示すように、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３とは、１～１０ｍｍ程度（好ましくは２～６ｍｍ）の間隔をもって断熱部材９０１を介して並置されており、熱抵抗体１１３を通過する熱流と熱抵抗体１２３を通過する熱流とが混ざり合うことがないように構成されているものとする。
　なお、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３及び断熱部材９０１はそれぞれの底面が同一平面を形成するように配置され固定されているものとする。この結果、被検体の体表面に貼り付けた際に、熱抵抗体１１３の底面及び熱抵抗体１２３の底面及び断熱部材９０１がそれぞれ、被検体の体表面に対して隙間なく貼り付けられることとなる。
　なお、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の底面は、それぞれ、アルミテープ等の熱伝導性のよい熱伝導部材９０３、９０４により覆われており、更に、非加熱型の体温計９００の体表面側全体は、貼り付けテープ（粘着層）９０５及び貼り付けテープ（剥離紙）９０６により覆われているものとする。
　＜２．測定誤差の低減対策を施した非加熱型の体温計の平面構成＞
　次に、非加熱型の体温計９００の平面構成について説明する。図１０Ａ、図１０Ｂは、本実施形態に係る非加熱型の体温計９００の種々の平面構成を示した図であり、それぞれ、被検体の体表面に貼り付けた際に、体表面に接触する側の面と対向する側（つまり、背面側）から見た場合の平面図と、体表面に接触する側からみた場合の平面図と、その中間位置で切断した場合の平面図とを示している。
　このうち、図１０Ａの例は、断熱部材９０１の外周形状が、熱抵抗体１１３と熱抵抗体１２３とが並置された方向に沿った２つの直線部を２つの円弧部でつないだ形状を有し、かつ、その中央位置に、熱抵抗体１１３と熱抵抗体１２３とを配した場合を示している。なお、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３は、平面形状が円形であっても（１０Ａ－ａ）、その他の形状、例えば矩形であってもよい（１０Ａ－ｂ）。
　図１０Ｂの例は、断熱部材９０１の外周形状が、４つの直線部をつないだ形状を有し、その中央位置に、熱抵抗体１１３と熱抵抗体１２３とを配した場合を示している。なお、この場合も、図１０Ａと同様に、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の平面形状は、円形であっても（１０Ｂ－ａ）、その他の形状、例えば矩形であってもよい（１０Ｂ－ｂ）。
　［第５の実施形態］
　上記第４の実施形態では、温度センサ（１１１、１２１、１１２、１２２）として、例えば、熱電対により構成されているとしたが、サーミスタなど他の温度センサであってもよい。
　上記第４の実施形態では、熱抵抗体１１３及び１２３の形状（厚さ及び直径）として、それぞれ、厚さ１ｍｍ、直径２０ｍｍ、厚さ２ｍｍ、直径２０ｍｍとしたが、本発明はこれに限定されない。
　熱抵抗体１１３の厚みは、０．５～１０ｍｍの範囲、直径は、５～２０ｍｍの範囲内であればよい。また、熱抵抗体１２３の厚みは、１ｍｍ～２０ｍｍの範囲、直径は、５～２０ｍｍの範囲内であればよい。ただし、熱抵抗体１１３と熱抵抗体１２３の厚みの比は、予め決められた値であればどのような比であってもよいが、深部温度算出精度や製造の容易さを考慮すると、１：２程度であることが望ましい。また、熱抵抗体１１３と熱抵抗体１２３に対しては、それぞれ異なる熱伝導率を有する部材を用いるようにしてもよい。
　また、上記第１の実施形態では、熱抵抗体１１３及び１２３の材質として、ポリアセタールを用いることとしたが、本発明はこれに限定されず、熱伝導率が同程度またはそれ以下の材質であれば、他の材質を用いてもよい。また、上記第４の実施形態では、均一化部材１３０の材質として、アルミニウムを用いることとしたが、本発明はこれに限定されず、熱伝導率が熱抵抗体１１３、１２３よりも大きい材質であれば、他の材質を用いてもよい。
　また、上記第４の実施形態では、断熱部材９０１の厚みを、隣接する熱抵抗体１１３、１２３の厚みと略等しくなるように構成したが、本発明はこれに限定されない。また、上記第４の実施形態では、断熱部材９０１の材質として、発泡ゴムやポリウレタン等を用いることとしたが、本発明はこれに限定されず、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３よりも熱伝導率が低く柔軟性の高い他の材質を用いるようにしてもよい（図９Ｂ参照）。
　また、上記第４の実施形態では、熱抵抗体１１３及び１２３を、断熱部材９０１に対して隙間なく配置することとしたが、本発明はこれに限定されず、熱抵抗体１１３及び１２３と断熱部材９０１との間には、隙間を設けてもよい。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
　本願は、２０１０年９月２９日提出の日本国特許出願特願２０１０－２１８４９１及び特願２０１０－２１８４９２を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (8)

  1. 　被検体の体表面に接触させることで、深部体温を測定する体温計であって、
    　前記体表面に接触する側に第１の温度センサが配され、前記体表面に接触する側の面と対向する側に第２の温度センサがそれぞれ配された、第１及び第２の熱抵抗体と、
    　前記第１及び第２の熱抵抗体の、前記体表面に接触する側の面と対向する側の面のみを覆うように構成される均一化部材と、を備え、
    　前記第１の熱抵抗体は、厚みが０．５～１０ｍｍで、前記第２の熱抵抗体は、厚みが１～２０ｍｍであることを特徴とする体温計。
  2. 　被検体の体表面に接触させることで、深部体温を測定する体温計であって、
    　前記体表面に接触する側に第１の温度センサが配され、前記体表面に接触する側の面と対向する側に第２の温度センサがそれぞれ配された、第１及び第２の熱抵抗体と、
    　前記第１及び第２の熱抵抗体の、前記体表面に接触する側の面に対向する側の面のみを覆うように構成される均一化部材と、
    　前記第１及び第２の熱抵抗体の側面を取り囲むように配された断熱部材と、
    　を備えることを特徴とする体温計。
  3. 　前記第１の熱抵抗体は、厚みが０．５～１０ｍｍで、前記第２の熱抵抗体は、厚みが１～２０ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載の体温計。
  4. 　前記第１及び第２の熱抵抗体は、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の体温計。
  5. 　前記均一化部材は、前記第１及び第２の熱抵抗体よりも、熱伝導率が高い材質により形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の体温計。
  6. 　前記第１及び第２の熱抵抗体は、非発泡性であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の体温計。
  7. 　前記第１の熱抵抗体の前記体表面に接触する側の面と、前記第２の熱抵抗体の前記体表面に接触する側の面とが、同一平面を形成するように、前記第１及び第２の熱抵抗体が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の体温計。
  8. 　前記第１の熱抵抗体の側面と前記第２の熱抵抗体の側面との間に隙間が生じるように、前記第１及び第２の熱抵抗体が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の体温計。
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